En los últimos años cada vez son más las cámaras que se lanzan al mercado sin incorporar el conocido filtro de paso bajo. Pero ¿realmente tenemos claro qué es y para qué sirve el dichoso filtro? Nos proponemos aclararlo y, de paso, hacer un breve recorrido por los modelos que empezaron con esta moda y los que la han continuado hasta hoy.
Y es que hasta hace unos años el filtro de paso bajo era un elemento relativamente desconocido. Sin embargo, desde entonces se ha venido hablando ampliamente de él y son muchos los que han descubierto que es un elemento que impone una clara limitación en la nitidez de nuestras fotografías. Y es que, efectivamente, este filtro es el responsable directo de esa falta de nitidez que caracteriza a las cámaras digitales, y que nos obliga a recurrir a métodos de enfoque posterior en Photoshop o Ligthroom.
¿Qué es el filtro de paso bajo y para qué sirve?
Para entender lo que es el filtro de paso bajo, o OLPF (Optical Low Pass Filter), hay que explicar un poco cómo funcionan los sensores CMOS que hoy por hoy están presentes en la mayoría de cámaras digitales. Ya os contamos que estos chips están compuestos por fotodiodos que registran la luz recibida de todos los colores del espectro y la convierten en una señal eléctrica de la que se obtiene la información con la que se forma la imagen. Para hacer que sean sensibles a determinadas longitudes de onda se inventó la matriz Bayer, que es un filtro que hace que los diodos sólo reciban una parte de la luz pudiendo así interpretar los colores.
La cuestión es que los píxeles encargados de recibir la luz están dispuestos de forma regular, en una rejilla alineada de filas y columnas. Esta disposición es la causa de que al registrar algo que contenga una estructura repetitiva de tamaño similar (como pueden ser las rayas de la camisa de la foto que os pongo de ejemplo) se produzca una interferencia que se conoce como efecto moiré (o muaré según la RAE). Este desagradable efecto ha sido bastante habitual en las cámaras fotográficas digitales, por lo que los sensores han tenido que recurrir a elementos adicionales para mitigarlo.
A la izquierda una imagen que sufre un clarísimo efecto muaré; a la derecha una imagen correcta.
Básicamente, el encargado del trabajo ha sido el filtro de paso bajo, o filtro antialiasing, que se encarga de evitar la aparición del moiré, así como de las diagonales dentadas o el efecto de falso color, todos ellos derivados del mismo problema de diseño de los sensores. Este filtro es generalmente un elemento óptico que permite filtrar las frecuencias más altas que se producen en la conversión de la señal y que son las responsables de los problemas citados. Por el contrario, el OLPF deja pasar las frecuencias bajas (de ahí su nombre) y el resultado es la eliminación de las tramas más detalladas de la imagen (que se corresponden a las altas frecuencias), lo que implica la pérdida de nitidez.
Este filtro se ha venido utilizando en prácticamente todos los sensores hasta hace pocos años, dado que la solución a la baja nitidez era relativamente sencilla a posteriori (aplicando algún tipo de máscara de enfoque), mientras que el muaré es imposible de rectificar después de la toma. Sin embargo, hace mucho que los ingenieros han estado buscando soluciones para eliminarlo. De hecho, existen sensores (de los que os hablo más adelante) que hace tiempo prescindieron de él, aunque no ha sido hasta hace relativamente poco cuando se ha empezado a generalizar su retirada.
¿Qué alternativas se han desarrollado?
Claro que bastante antes, como ya hemos comentado, surgieron sensores alternativos que no llevaban el filtro de paso bajo. La primera seguramente fue la planteada por Sigma y sus sensores Foveon, que aparecieron montados por primera vez en la Sigma SD9 presentada allá por el año 2002. Tal y como vimos cuando se lanzó la segunda generación de este modelo, estos sensores desechaban el uso del OLPF al presentar un nuevo diseño en el que el sensor estaba formado por tres capas independientes, capaces de captar simultáneamente en cada punto los valores de los colores primarios (según el esquema RGB). La idea es buena pero ha pasado mucho tiempo y su aceptación ha sido muy limitada, tal y como nos reconoció hace poco un responsable de Sigma.
Otra alternativas a los sensores convencionales es el sistema H de Hasselblad, cuya idea consiste en hacer cuatro instantáneas consecutivas desplazando el sensor vertical y horizontalmente una distancia determinada. Lógicamente, esto implica que ni la cámara ni el sujeto se muevan en absoluto y que las condiciones de luz no varíen, por lo que está muy limitado a cierto tipo de fotografía de estudio.
Y la tercera vía, seguramente la más exitosa hasta ahora, sea la planteada por Fujifilm con el X-Trans. Este sistema se basa en un sensor que no sigue el patrón Bayer sino que se inspira en la fotografía analógica al disponer los píxeles de forma aleatoria por el sensor, imitando al grano de la película química tradicional. El resultado es que se eliminan los problemas de moiré, al no haber una estructura regular de píxeles que pueda “chocar” con un patrón similar en la imagen, por lo que se hace innecesario el uso del filtro OLPF.
Esquema comparativo de las características de un sensor convencional y las de un sensor Fuji X-Trans.
Presentado en 2012, la primera cámara en montarlo fue la X-Pro1, que al tiempo también inauguró el sistema profesional de ópticas intercambiables de Fujifilm. Y lo cierto es que este sensor está dando muchas alegrías a la firma japonesa, con unos modelos que ofrecen un excelente nivel de detalle, además de una gran reproducción del color, dado que también prescinden de la necesidad de remuestrear el color del que adolecen los sensores tradicionales.
El problema de estos sensores estaba hasta ahora en la dificultad para aumentar la resolución, por lo que hasta hace poco sus modelos no pasaban de los 16 Mpíxeles (aunque llegaran a ofrecer resultados a la altura de cámaras con mayor resolución). Sin embargo, recientemente se presentó la nueva hornada de sensores 24MP X-Trans III y desde Fuji prometen seguir evolucionando esta tecnología.
¿Por qué ahora se generaliza la eliminación del OLPF?
Pero volvamos a los sensores tipo Bayer, es decir a la gran mayoría de los que hemos venido usando los últimos años. Dotados desde sus comienzos del dichoso filtro de paso bajo, es desde hace unos años cuando ha empezado a desaparecer de sus especificaciones. Pero ¿Cuál es la causa?
Pues el factor clave parece estar en el aumento de resolución de los sensores. Este incremento supone que los captadores de imagen cada vez tengan un mayor número de píxeles y que éstos sean cada vez más pequeños y estén más juntos. Así, cuanto menor es la separación entre píxeles, mayor es la capacidad de reproducir esquemas repetitivos, ya que la posibilidad de que el patrón regular que forman los píxeles tenga el mismo tamaño y forma que el de la escena empieza a esfumarse.
Claro que la eliminación del OLPF se está produciendo de manera gradual. De hecho, las primeras cámaras que (a pesar de seguir el esquema tradicional tipo Bayer) se atrevieron a prescindir del filtro de paso bajo eran mellizas de otras. Me explico: el fuego lo abrió Nikon con la D800, un modelo full frame con un nuevo sensor Sony de 36 megapíxeles que analizábamos allá por 2012 y al que bautizábamos como “indestructible” por sus cualidades todoterreno. Claro que la D800 no llegó sola, sino que lo hizo acompañada de su hermana la D800e. Una edición especial sin filtro de paso bajo destinada a fotógrafos que buscaban la máxima calidad de imagen y estaban dispuestos a desafiar los peligros del moiré.
Dado que el efecto muaré se da en escenas que contienen detalles repetitivos, como telas o líneas arquitectónicas, es un efecto que prácticamente no existe en la fotografía de paisajes y naturaleza. Igualmente, en estudio, con un total control de la iluminación y de los elementos a fotografiar, el filtro de paso bajo parecía sobrar, con lo que era a este tipo de fotógrafos a quienes se dirigía este modelo.
En esta misma línea siguió unos meses después Pentax lanzando las K5 II y K5 IIs, esta vez en el terreno de los sensores tamaño APS. Pero en este movimiento probablemente quien tuvo más que ver fue Sony, fabricante de los sensores de estas cuatro cámaras. Por ello, al año siguiente ya empezó a presentar modelos que también prescindían del filtro de paso bajo, como fue el caso de la Sony RX1R.
Los siguientes modelos lanzados por estas marcas que fueron pioneras han seguido prescindiendo del OLPF, como demuestran las Nikon D810 y D7100 o la recientemente presentada Pentax K1. Aunque, paralelamente, sigue habiendo una línea de investigación que busca ofrecer al usuario la posibilidad de activar o desactivar el filtro a conveniencia. Es el caso por ejemplo de la Pentax K3, que usando una tecnología de micro desplazamientos del sensor se presentó con la opción de emular el funcionamiento de un filtro de paso bajo. O de la Sony RX1R II que pudimos probar hace poco y que también ofrecía la opción de activar o desactivar el OLPF.
¿Y qué pasa con el resto de marcas?
Pues que se han ido incorporando con más o menos entusiasmo. Olympus prescindió del OLPF en 2013 con la OM-D E-M1, y ha repetido en varios modelos como la E-PL7. Por su parte, a Canon le está costando bastante más. De hecho, cuando finalmente se ha atrevido a prescindir del filtro antialiasing en uno de sus modelos, la EOS 5Ds R, también ha llegado acompañada de una hermana melliza dotada del filtro de paso bajo, la EOS 5Ds.
Por ahora, la última en “lanzarse al ruedo” va a ser Panasonic con la Lumix GX80 que esperamos poder analizar en breve. Por supuesto, os contaremos los resultados. Lo que parece claro es que el filtro de paso bajo tiene los días contados, al menos en los modelos de gama alta, aunque es evidente que será mucho más difícil olvidarse de él en las cámaras para aficionados. Pero el camino parece que ya está marcado, así que estaremos atentos y, por supuesto, os mantendremos informados.
Foto de portada: Pete
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